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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN GEOGRAFÍA DINÁMICA DE ACUÍFEROS QUE ABASTECEN LA CIUDAD DE MORELIA TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE MAESTRO EN GEOGRAFÍA PRESENTA LEOPOLDO GÓMEZ SANDOVAL DIRECTOR DE TESIS DR. VÍCTOR HUGO GARDUÑO MONROY INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN CIENCIAS DE LA TIERRA, UMSNH MORELIA, MICHOACÁN A 15 DE ENERO DE 2019 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 1 AGRADECIMIENTOS Quiero agradecer a la Universidad Nacional Autónoma de México y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México, por darme la oportunidad de crecer académicamente, por permitirme conocer la investigación científica y alentarme a continuar con mis estudios. De igual manera agradecer al laboratorio de análisis isotópico del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica (CeMIEGeo) por el apoyo en el análisis de muestras. También gradecer a mi tutor el Dr. Víctor Hugo Garduño Monroy, y a mis revisores la M.C. Rosaura Páez Bistrain, la M.C. María Estela Carmona Jiménez, el Dr. Jesús Arturo Muñiz Jauregui y al Dr. Ángel Gregorio Figueroa Soto, quienes académicamente me acompañaron en este trabajo, así como a mis profesores de la maestría. De igual forma agradecer a mis compañeros de clase, quienes nos apoyábamos mutuamente para crecer juntos en este camino llamado posgrado. 2 Dedicatoria A mi madre, quien dio todo por mí, Gracias por tu amor incondicional 3 RESUMEN De acuerdo con la WWDR (2016) se estima que aproximadamente la mitad de la población mundial depende del agua subterránea para consumo humano, lo cual lleva a un gran interés hacia el entendimiento de dicho recurso y su manejo adecuado. Para el caso de la ciudad de Morelia, existen muchos estudios sobre la geología, sin embargo, aún no se cuenta con suficiente información sobre el acuífero que abastece a la ciudad. El objetivo de la presente investigación es conocer la dinámica de este sistema acuífero, identificar las principales zonas de recarga, caracterizar geoquímicamente el agua e identificar si existe contaminación por metales pesados. Para ello se tomaron muestras de 23 aprovechamientos de agua subterránea dentro de la ciudad durante la temporada de estiaje y de nuevo durante la temporada de lluvias. En todos los sitios de muestreo se realizaron mediciones de pH, oxígeno disuelto, conductividad y temperatura. Además se muestreó para la determinación de aniones (NO3, NO2, SO4, Cl, F), elementos mayores y menores (Be, Ti, V, Cr, Mn, Co, Cu, Mo, Cd, Sb, Pb, As, Cu, Fe, Sr, Zn, Na, Ca, K y Mg), Isótopos estables (δ18O y δ18O), Análisis Bacteriológicos (coliformes totales, coliformes totales y bacterias Mezoflicas), así como dureza y alcalinidad. El análisis de los aniones y elementos mayores arrojó que existen tres familias de agua en el sistema acuífero, 1) bicarbonatada sódica y potásica, 2) bicarbonada cálcica y magnésica y 3) clorurada y sulfatada cálcica y magnésica, las primeras dos indican que los flujos de agua subterránea es de tipo local, debido a la presencia de bicarbonato, la tercera familia solo se encontró en uno de los puntos de muestreo y este indica un largo recorrido subterráneo del agua. El análisis de isotopos estables indica que el agua subterránea se recarga en zonas aledañas y dependen completamente de la precipitación. De acuerdo con las interpolaciones de los parámetros fisicoquímicos se observa que la Secuencia Fluvio Lacustre del Mioceno Plioceno se recarga de dos unidades geológicas, del Corredor Tacarsco y de la Cantera de Morelia siendo la unidad que más aporta flujo subterráneo el C. del Águila. El análisis de los elementos traza devela que existen pozos de agua subterránea que se encuentran contaminados con Arsénico, Hierro y Manganeso, los cuales exceden el límite máximo permisible en la norma mexicana. Mismo que podría presentar un riesgo a la salud de los habitantes. Palabras clave: Agua subterránea, flujos de agua, área de recarga, contaminación por metales pesados. 4 ABSTRACT According to the WWPA (2016) it is estimated that approximately half of the world's population depends on groundwater for human consumption, which leads to a great interest in understanding that resource and its proper management. In the case of the city of Morelia, there are many studies on geology, however, there is still not enough information about the aquifer that supplies the city. The objective of this research is to know the dynamics of this aquifer system, identify the main recharge zones, geochemically characterize the water and identify if there is contamination by heavy metals. To this end, samples were taken of 23 underground springs and water wells within the city during the dry season and again during the rainy season. Measurements of pH, dissolved oxygen, conductivity and temperature were made in all the sampling sites. In addition, it was sampled for the determination of anions (NO3, NO2, SO4, Cl, F), major and minor elements (Be, Ti, V, Cr, Mn, Co, Cu, Mo, Cd, Sb, Pb, As, Cu , Fe, Sr, Zn, Na, Ca, K and Mg), stable isotopes (δ18O and δ18O), bacteriological analysis (total coliforms, total coliforms and Mezoflicas bacteria), as well as hardness and alkalinity. The analysis of the anions and major elements showed that there are three families of water in the aquifer system, 1) bicarbonate sodium and potassium, 2) bicarbonate calcium and magnesium and 3) chloride and sulphate calcium and magnesium, the first two indicate that flows of groundwater is local, due to the presence of bicarbonate, the third family was only found in one of the sampling points and this indicates a long underground route of the water. The analysis of stable isotopes indicates that groundwater is recharged in nearby areas and completely dependent on precipitation. According to the interpolations of the physicochemical parameters, it is observed that the Miocene- Pliocene lacustrine fluvium sequence is recharged from two geological units, the Corredor Tarasco and the Cantera de Morelia, being the unit that most contributes to underground flow the Cerro del Águila. The analysis of the trace elements reveals that there are wells of groundwater that are contaminated with Arsenic, Iron and Manganese, which exceed the maximum permissible limit in the Mexican norm. Same that could present a risk to the health of the inhabitants. Keywords: Groundwater, water flows, recharge area, heavy metal contamination. 5 INDICE I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 15 II. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 18 II.I OBJETIVO GENERAL Y PARTICULARES .......................................................................................................... 18 III. ÁREA DE ESTUDIO ....................................................................................................... 19 III.I LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA......................................................................................................................... 19 III.II CLIMA ............................................................................................................................................................. 20 III.III HIDROLOGÍA ................................................................................................................................................ 21 III.IV SUELOS .......................................................................................................................................................... 23 III.V GEOLOGÍA LOCAL .......................................................................................................................................... 24 III.VI CARACTERIZACIÓN GEOHIDROLÓGICA DE LA CIUDAD DE MORELIA .................................................... 26 III.VI.I Explotación de acuíferos ............................................................................................................. 26 III.VI.II Flujo subterráneo ......................................................................................................................... 27 III.VI.III Recarga de los principales acuíferos locales .................................................................... 28 III.VI.IV Caracterización hidráulica del acuífero Morelia-Queréndaro .................................. 29 III.VI.V Piezometría del acuífero Morelia-Queréndaro ................................................................. 30 III.VI.V Pruebas de bombeo en el acuífero Morelia-Queréndaro ............................................... 31 IV MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................. 33 IV.I SISTEMAS DE FLUJO ........................................................................................................................................ 33 IV.II SISTEMAS DE ACUÍFEROS ............................................................................................................................. 34 IV.II TIPOS DE ACUÍFEROS .................................................................................................................................... 35 IV.II.I Acuíferos desarrollados en sedimentos no consolidados ................................................. 35 IV.II.1I Acuíferos desarrollados en roca consolidada .................................................................... 37 IV.II GEOQUÍMICA .................................................................................................................................................. 38 IV.III CONSTITUYENTES PRIMARIOS ................................................................................................................... 40 IV.IV CONSTITUYENTES SECUNDARIOS .............................................................................................................. 41 IV.V LEGISLACIÓN EN MÉXICO SOBRE CONTAMINANTES DEL AGUA SUBTERRÁNEA .................................. 43 VI.VI EFECTOS A LA SALUD DE LA CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOS ............................................. 53 VI.VI.I Intoxicación por Arsénico ........................................................................................................... 53 VI.VI.II Intoxicación por hierro ............................................................................................................... 53 VI.VI.III Intoxicación por Manganeso .................................................................................................. 54 V METODOLOGÍA .................................................................................................................................. 55 V.I MUESTREO ........................................................................................................................................................ 55 V.II PARÁMETROS ANALIZADOS DEL AGUA SUBTERRÁNEA MUESTREADA EN LA CIUDAD DE MORELIA .. 59 V.III ANÁLISIS DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS EN CAMPO ........................................................................ 60 V.IV ANÁLISIS DE PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS EN EL LABORATORIO ..................................................... 61 V.V ANÁLISIS DE ANIONES (NO2-), (NO3-), (CL), (SO4-2), (FL) Y PO4-3 ................................................... 61 V.VI ANÁLISIS DE ISÓTOPOS ESTABLES Y ANÁLISIS DE ELEMENTOS MAYORES Y MENORES ..................... 62 V.VII ANÁLISIS BACTERIOLÓGICO....................................................................................................................... 63 V.VIII PROCESAMIENTO DE DATOS ..................................................................................................................... 64 V.IX MÉTODO DE INTERPOLACIÓN TIPO KERNEL CON BARRERAS ................................................................ 64 V.X GENERACIÓN DE MODELOS DE CONCENTRACIÓN DE METALES PESADOS (MANGANESO, HIERRO Y ARSÉNICO) PARA EL AGUA SUBTERRÁNEA. ......................................................................................................................... 66 V.X.I Ley de potencia ................................................................................................................................... 66 V.XI Ley de potencia en los datos recabados ..................................................................................... 68 VI RESULTADOS Y DISCUSIÓN .......................................................................................................... 69 VI.I TEMPERATURA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ................................................................................. 69 VI.I.I Temperatura del agua subterránea para un periodo de tres años de muestreo ..... 69 VI.I.II Estadística descriptiva de las temperaturas del agua subterránea ............................ 70 VI.I.II.I Temporada de estiaje ................................................................................................................................ 70 6 VI.I.II.II Temperatura del agua subterránea en la temporada de lluvias ......................................... 72 VI.I.III Distribución de temperaturas en la temporada de lluvias y estiaje en la ciudad de Morelia, y su relación con los sistemas de flujo de agua subterránea. ................... 74 VI.I.III.I Distribución geográfica de temperaturas en la temporada de estiaje ............................. 74 VI.I.III.II Distribución geográfica de la temperatura en la temporada de lluvias ......................... 75 VI.I.III.III La temperatura y el acuífero local de la Secuencia fluvio-lacustre del Mioceno- Plioceno ................................................................................................................................................................................................ 75 VI.I.III.III.I Temperaturas bajas en la Secuencia fluvio-lacustre ..................................................... 76 VI.I.III.III.II Temperaturas altas en la Secuencia fluvio-lacustre ..................................................... 76 VI.I.III.III.III La temperatura intermedia en la Secuencia fluvio-lacustre ................................... 77 VI.I.III.IV La temperatura y el acuífero de semi escudo de la Secuencia volcánica Pleistocénica-Holocénica del Corredor Tarasco .............................................................................................................. 78 VI.I.III.V La temperatura y el acuífero profundo de los Flujos piroclásticos ignimbriticos del Mioceno (cantera de Morelia) .................................................................................................................................................. 78 VI.II PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA ........................................................................................................... 79VI.II.I Estadística descriptiva del pH del agua subterránea ........................................................ 80 VI.II.I.I Temporada de estiaje ................................................................................................................................ 80 VI.II.I.II Temporada de lluvias ............................................................................................................................... 82 VI.II.II Distribución de pH en la temporada de lluvias y estiaje en la ciudad de Morelia, y su relación con los sistemas de flujo de agua subterránea ......................................... 84 VI.II.II.I Distribución geográfica del pH en la temporada de estiaje ................................................... 84 VI.II.II.II Distribución geográfica del pH en la temporada de lluvias ................................................. 85 VI.II.III El pH y el acuífero de los volcanes de semi-escudo de la Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del Corredor Tarasco............................................................... 85 VI.II.III.I Aporte de agua de la Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del Corredor Tarasco a la Secuencia fluvio-lacustre ................................................................................................................................... 85 VI.II.III.I.I Diferencias de pH entre la temporada de lluvias y la de estiaje ............................... 86 VI.II.IV El pH en los Flujos piroclásticos ignimbriticos del Mioceno (cantera de Morelia) y acuífero profundo ..................................................................................................................... 87 VI.II.IV.I pH en el acuífero local de la Secuencia fluvio-lacustre del Mioceno-Plioceno ............... 87 VI.III CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA ................................................. 88 VI.III .I Estadística descriptiva de la conductividad del agua subterránea .......................... 89 VI.III.I.I Temporada de estiaje ............................................................................................................................... 89 VI.III .I.1I Temporada de lluvias ........................................................................................................................... 91 VI.III.II Distribución de la conductividad en la temporada de lluvias y estiaje en la ciudad de Morelia, y su relación con los sistemas de flujo de agua subterránea 93 VI.III.II.I Distribución geográfica de la conductividad en la temporada de estiaje ...................... 93 VI.III.II.II Distribución geográfica de la conductividad en la temporada de lluvias .................... 94 VI.III.II.III Conductividad y el acuífero de tipo semi-escudo de la Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del corredor Tarasco .................................................................................................................. 94 VI.III.II.III.I La conductividad del agua subterránea del Cerro del Águila ................................. 94 VI.III.II.III.II La conductividad en la temporada de lluvias y en la temporada de estiaje .. 95 VI.III.II.VI La conductividad en el acuífero de los Flujos piroclásticos ignimbriticos del Mioceno (Cantera de Morelia) y acuífero profundo ...................................................................................................... 96 VI.III.II.VI.I Conductividad baja en la Cantera de Morelia.................................................................. 96 VI.III.II.V Conductividad en el acuífero local de la Secuencia fluvio-lacustre del Mioceno- Plioceno ................................................................................................................................................................................................ 96 VI.III.II.V.I Conductividad baja en la secuencia fluvio-lacustre del Mioceno-Plioceno .......... 97 VI.III.II.V.II Conductividad intermedia en la secuencia fluvio-lacustre del Mioceno-Plioceno .............................................................................................................................................................. 97 VI.III.II.V.III Conductividad intermedia en la secuencia fluvio-lacustre del Mioceno- Plioceno ............................................................................................................................................. 97 VI.IV OXÍGENO DISUELTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA ..................................................................... 98 VI.IV.I Estadística descriptiva del oxígeno disuelto ........................................................................ 99 VI.IV.I.I Temporada de estiaje ............................................................................................................................... 99 VI.IV.I.II Temporada de lluvias .......................................................................................................................... 101 VI.IV.II Distribución del oxígeno disuelto en la temporada de lluvias y estiaje en la ciudad de Morelia, y su relación con los sistemas de flujo de agua subterránea .......................................................................................................................................................... 103 7 VI.IV.II.I Oxígeno disuelto en el acuífero de los Flujos piroclásticos ignimbriticos del Mioceno (cantera de Morelia) ................................................................................................................................................................... 104 VI.IV.II.I.I La falla La Paloma como delimitante de la cantera de Morelia .............................. 104 VI.IV.II.II El oxígeno disuelto en el acuífero local de la Secuencia fluvio-lacustre del Mioceno- Plioceno ............................................................................................................................................................................................. 105 VI.IV.II.II.I Oxígeno disuelto en baja concentración en la secuencia fluvio lacustre ........... 105 VI.IV.II.II.II Oxígeno disuelto en concentración intermedia en la secuencia fluvio lacustre ........................................................................................................................................................... 105 VI.IV.II.II.I Oxígeno disuelto en concentración alta ........................................................................... 106 VI.IV.II.III Oxígeno disuelto y el acuífero de semi-escudo de la Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del corredor Tarasco ............................................................................................................... 107 VI.V FACIES HIDROGEOQUÍMICAS ......................................................................................................... 108 VI.V.I Familias de agua en la zona de estudio................................................................................ 109 VI.V.II Geoquímica del Agua ................................................................................................................. 110 VI.V.III Familia de aguas en el acuífero de los Flujos piroclásticos ignimbriticos del Mioceno (cantera de Morelia) ............................................................................................. 111 VI.V.IV Familia de agua en el acuífero de semi-escudo de la Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del corredor Tarasco ............................................................ 112 VI.V.V Familia de aguas en el acuífero local de la Secuencia fluvio-lacustre del Mioceno- Plioceno ........................................................................................................................................ 113 VI.V.VI Tipos de flujo en la ciudad de Morelia ...............................................................................114 VI.V.VI.I Flujos piroclásticos ignimbriticos del Mioceno (cantera de Morelia) .......................... 114 VI.V.VI.II Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del corredor Tarasco ......................... 114 VI.V.VI.III Secuencia fluvio lacustre del Mioceno-Plioceno .................................................................. 115 VI.VII ANÁLISIS DE LOS METALES PESADOS CONTENIDOS EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE LA CIUDAD DE MORELIA ...................................................................................................................................... 117 VI.VII.I Concentración de Manganeso en el Agua subterránea de la ciudad de Morelia .......................................................................................................................................................... 117 VI.VII.I.I Modelos de concentración de Manganeso para el agua subterránea de la ciudad de Morelia en las seis campañas de muestreo y descripción estadística. ............................................................... 119 VI.VII.I.I.I Primera campaña de muestreo de concentración de Manganeso (Mn) ............ 119 VI.VII.I.I.II Segunda campaña de muestreo de concentración de Manganeso (Mn) .......... 119 VI.VII.I.I.III Tercera campaña de muestreo de concentración de Manganeso (Mn) .......... 120 VI.VII.I.I.IV Cuarta campaña de muestreo de concentración de Manganeso (Mn) ............ 121 VI.VII.I.I.V Quinta campaña de muestreo de concentración de Manganeso (Mn) .............. 122 VI.VII.I.I.VI Sexta campaña de muestreo de concentración de Manganeso (Mn) ............... 122 VI.VII.II Distribución Geográfica de la concentración de Manganeso del agua subterránea de la ciudad de Morelia ................................................................................ 127 VI.VII.II.I Concentración de Manganeso en temporada de lluvias .................................................... 127 VI.VII.II.II Concentración de Manganeso en temporada de estiaje .................................................. 129 VI.VII.II Concentración de Arsénico (As) en el Agua subterránea de la ciudad de Morelia .......................................................................................................................................................... 131 VI.VII.II.I Modelos de concentración de Arsénico para el agua subterránea de la ciudad de Morelia en las seis campañas de muestreo y descripción estadística. ............................................................... 132 VI.VII.II.I.I Primera campaña de muestreo de concentración de Arsénico (As) .................. 132 VI.VII.II.I.II Segunda campaña de muestreo de concentración de Arsénico (As) ............... 133 VI.VII.II.I.III Tercera campaña de muestreo de concentración de Arsénico (As) ............... 133 VI.VII.II.I.IV Cuarta campaña de muestreo de concentración de Arsénico (As) .................. 134 VI.VII.II.I.V Quinta campaña de muestreo de concentración de Arsénico (As) ................... 135 VI.VII.II.I.VI Sexta campaña de muestreo de concentración de Arsénico (As) ..................... 136 VI.VII.II.II Distribución Geográfica de la concentración de Arsénico del agua subterránea de la ciudad de Morelia ................................................................................................................................................................... 137 VI.VII.II.II.I Concentración de Arsénico en la temporada de estiaje.......................................... 138 VI.VII.II.II.II Posibles fuentes de contaminación por Arsénico .................................................... 138 VI.VII.II.II.III Concentración de Arsénico en la temporada de lluvias ...................................... 139 VI.VII.III Concentración de Hierro en el agua subterránea de la ciudad de Morelia ..... 141 VI.VII.III.I Modelos de concentración de Hierro para el agua subterránea de la ciudad de Morelia en las 6 campañas de muestreo y descripción estadística. .................................................................... 142 VI.VII.IIII.I.I Primera campaña de muestreo de concentración de Hierro (Fe) ................... 142 VI.VII.IIII.I.II Segunda campaña de muestreo de concentración de Hierro (Fe) ................. 143 8 VI.VII.IIII.I.III Tercera campaña de muestreo de concentración de Hierro (Fe) ................. 144 VI.VII.IIII.I.IV Cuarta campaña de muestreo de concentración de Hierro (Fe).................... 144 VI.VII.IIII.I.V Quinta campaña de muestreo de concentración de Hierro (Fe) ..................... 145 VI.VII.III.II Concentración de Hierro en la temporada de estiaje ...................................................... 147 VI.VII.III.III Concentración de hierro en la temporada de lluvias ..................................................... 148 VI.VII.V Población afectada por metales pesados en el agua subterránea ........................ 150 VI.VII.V.I Población afectada por Manganeso ............................................................................................. 150 VI.VII.V.II Población afectada por Arsénico ................................................................................................. 150 VI.VII.V.III Población afectada por Hierro .................................................................................................... 151 VI. VIII ANÁLISIS BACTERIOLÓGICO ..................................................................................................... 153 VI.VIII.I Análisis bacteriológico para la temporada de estiaje ............................................... 153 VI.VIII.II Análisis bacteriológico para la temporada de lluvias .............................................. 154 VI.VIII.III Análisis de la concentración de bacterias en el agua subterránea de la ciudad de Morelia .................................................................................................................................... 154 VI.VIII.IV E. Coli en la temporada de estiaje en el agua subterránea de la ciudad de Morelia .......................................................................................................................................... 155 VI.VIII.V E. Coli en la temporada de lluvias en el agua subterránea de la ciudad de Morelia .......................................................................................................................................... 157 VI.VIII.VI E. Coli en la temporada de estiaje y lluvias en el agua subterránea de la ciudad de Morelia .................................................................................................................................... 157 VI.IX ISÓTOPOS ESTABLES ........................................................................................................................ 159 VII CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 162 VIII BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................ 164 IX ANEXOS ............................................................................................................................................ 171 9 INDICE DE FIGURAS FIGURA.1 MAPA DE FLUJO SUBTERRÁNEO EN LA CIUDAD DE MORELIA (GARDUÑO- MONROY ET AL., 2014) ................................................................................................. 16 FIGURA 2: LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CIUDAD DE MORELIA .............................. 19 FIGURA 3: TIPOS DE CLIMA EN EL ESTADO DE MICHOACÁN DE OCAMPO ...................... 20 FIGURA 4. UBICACIÓN DE LA CIUDAD DE MORELIA DENTRO DE LA CUENCA DEL LAGO DE CUITZEO (ISRADE-ALCÁNTARA ET AL., 2010). ............................................. 22 FIGURA 5: GRUPOS DE SUELOS EN EL MUNICIPIO DE MORELIA .........................................23 FIGURA 6: COLUMNA ESTRATIGRÁFICA EN LA CIUDAD DE MORELIA, (GARDUÑO- MONROY ET AL., 2014). ................................................................................................ 25 FIGURA 7: FLUJO SUBTERRÁNEO DE SO A NE EN LA CIUDAD DE MORELIA (GARDUÑO- MONROY ET AL., 2014). ................................................................................................ 28 FIGURA 8: UBICACIÓN DE LOS POZOS EN EL ACUÍFERO MORELIA-QUERÉNDARO, (CONAGUA, 2007) ........................................................................................................... 29 FIGURA 9. LAS CURVAS DE IGUAL ELEVACIÓN DEL NIVEL ESTÁTICO EN METROS DEL ACUÍFERO MORELIA-QUERÉNDARO (CONAGUA, 2007) ................................... 30 FIGURA 10. LOCALIZACIÓN DE APROVECHAMIENTOS CON PRUEBA DE BOMBEO (CONAGUA, 2007) ........................................................................................................... 32 FIGURA 11: INTERACCIONES DE ACUÍFEROS (KRESIC, 2007). ............................................. 35 FIGURA 12: ACUÍFERO CONFINADO, LIBRE Y COLGADO (KRESIC, 2007) ........................ 36 FIGURA 13: ACUÍFERO BASIN FILLED (SERVICIO GEOLÓGICO DE LOS ESTADOS UNIDOS), ESTE ACUÍFERO SERÍA MUY SEMEJANTE AL DE CUITZEO/MORELIA ........................................................................................................ 37 FIGURA 14: GEOQUÍMICA EL FLUJO SUBTERRÁNEO (TÓTH, 2000) ................................... 39 FIGURA 15. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LOS PUNTOS DE MUESTREO EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN ......................................................................... 57 FIGURA 16. COMPARACIÓN ENTRE LAS DISTRIBUCIONES DE LA LEY DE POTENCIA NORMAL Y NORMAL-LOGARÍTMICA ........................................................................ 67 FIGURA 17. TEMPERATURA EN LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO DE POZOS Y MANANTIALES DE LA CIUDAD DE MORELIA. SE OBSERVA UNA TEMPERATURA MEDIA DE 25.4 0C ........................................................................... 69 FIGURA 18. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DEL AGUA SUBTERRÁNEA DE LA TEMPERATURA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ................................... 70 FIGURA 19. GRÁFICO PP-PLOT DE LA TEMPERATURA DEL AGUA SUBTERRÁNEA PARA LA TEMPORADA DE ESTIAJE .......................................................................... 71 FIGURA 20. DIAGRAMA DE CAJA DE LAS TEMPERATURAS DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................... 71 FIGURA 21. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LA TEMPERATURA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ..................................................................................... 72 FIGURA 22. GRÁFICO PP-PLOT DE TEMPERATURA DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................................ 73 FIGURA 23. DIAGRAMA DE CAJA DE LAS TEMPERATURAS DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................... 73 10 FIGURA 24. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE TEMPERATURAS DE AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN TEMPORADA DE ESTIAJE. .. 74 FIGURA 25. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE TEMPERATURAS DE AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS. ............................................................................................................................................... 77 FIGURA 26. PH EN LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO DE POZOS Y MANANTIALES DE LA CIUDAD DE MORELIA. ................................................................................................... 79 FIGURA 27. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DEL PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ................................................. 80 FIGURA 28. GRÁFICO PP-PLOT DE PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN TEMPORADA DE ESTIAJE ............................................................................................................................... 81 FIGURA 29. DIAGRAMA DE CAJA DE PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ........................................................................................................................ 81 FIGURA 30. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DEL PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS................................................ 82 FIGURA 31. GRÁFICO PP-PLOT DEL PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ....................................................................................................................... 83 FIGURA 32. DIAGRAMA DE CAJA DE PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ....................................................................................................................... 83 FIGURA 33. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE VALORES DE PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN, EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE. ............................................................................................................................................... 84 FIGURA 34. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE VALORES DE PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................................................................................... 86 FIGURA 35. CONDUCTIVIDAD EN LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO DE POZOS Y MANANTIALES DE LA CIUDAD DE MORELIA. ........................................................ 88 FIGURA 36. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE. .......................... 89 FIGURA 37. GRÁFICO PP-PLOT CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ............................................................................................. 90 FIGURA 38. DIAGRAMA DE CAJA DE CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN TEMPORADA DE ESTIAJE ............................................................................................. 90 FIGURA 39. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LLUVIAS .................................................................. 91 FIGURA 40. GRÁFICO PP-PLOT DE LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ..................................................................................... 92 FIGURA 41. DIAGRAMA DE CAJA DE CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS. .................................................................................... 92 FIGURA 42. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE VALORES DE CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE. ............................................................................................ 93 FIGURA 43. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE VALORES DE CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................................ 95 11 FIGURA 44. OXÍGENO DISUELTO EN LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO DE POZOS Y MANANTIALES DE LA CIUDAD DE MORELIA. ........................................................ 98 FIGURA 45. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DEL OXÍGENO DISUELTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ........................... 99 FIGURA 46. GRÁFICO PP-PLOT OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE .................................................................................... 100 FIGURA 47. DIAGRAMA DE CAJA DE LA CONCENTRACIÓN DE OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE SECA ................................. 100 FIGURA 48. HISTOGRAMA Y POLÍGONO DE FRECUENCIAS DEL OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS. .........................101 GRÁFICO 49. GRÁFICO PP-PLOT OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS .................................................................................. 102 FIGURA 50. DIAGRAMA DE CAJA DEL OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................ 102 FIGURA 51. MAPA DE OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE. ...................... 103 FIGURA 52. MAPA DE OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS. ..................... 106 FIGURA 53: DIAGRAMA DE PIPER PARA LAS MUESTRAS DE AGUA DE LA CIUDAD DE MORELIA ......................................................................................................................... 108 FIGURA 54. CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO 118 FIGURA 55. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA PRIMERA CAMPAÑA DE MUESTREO. ............................................................................................................................................ 119 FIGURA 56. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA SEGUNDA CAMPAÑA DE MUESTREO. ............................................................................................................................................ 120 FIGURA 57. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA TERCERA CAMPAÑA DE MUESTREO. ............................................................................................................................................ 121 FIGURA 58. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA CUARTA CAMPAÑA DE MUESTREO. 121 FIGURA 59. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA QUINTA CAMPAÑA DE MUESTREO . 122 FIGURA 60. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA SEXTA CAMPAÑA DE MUESTREO. ... 123 FIGURA 61. UNIDADES GEOLÓGICAS DEL ÁREA DE ESTUDIO EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN (ELABORADO A PARTIR DE REGISTROS DE GARDUÑO-MONROY). ................................................................................................. 126 FIGURA 62. MAPA DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ............................................................................................................................................ 127 FIGURA 63. MAPA DE CONCENTRACIÓN DE MANGANESO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ............................................................................................................................................ 129 FIGURA 64. CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO ...... 131 12 FIGURA 65. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA PRIMERA CAMPAÑA DE MUESTREO .............................. 132 FIGURA 66. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA SEGUNDA CAMPAÑA DE MUESTREO. ............................ 133 FIGURA 67. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA TERCERA CAMPAÑA DE MUESTREO. ............................. 134 FIGURA 68. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA CUARTA CAMPAÑA DE MUESTREO ................................ 135 FIGURA 69. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA QUINTA CAMPAÑA DE MUESTREO ................................. 135 FIGURA 70. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA SEXTA CAMPAÑA DE MUESTREO .................................... 136 FIGURA 71. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE. ......................................................................................... 139 FIGURA 72. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE CONCENTRACIÓN DE ARSÉNICO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS. ........................................................................................ 140 FIGURA 73. CONCENTRACIÓN DE HIERRO ENTRE LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO .. 141 FIGURA 74. CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL ÚLTIMO AÑO DE MUESTREO, CAMPAÑAS 5 Y 6 .......................................................................................................... 142 FIGURA 75. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA PRIMERA CAMPAÑA DE MUESTREO .............................. 143 FIGURA 76. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA SEGUNDA CAMPAÑA DE MUESTREO ............................. 143 FIGURA 77. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA TERCERA CAMPAÑA DE MUESTREO .............................. 144 FIGURA 78. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA CUARTA CAMPAÑA DE MUESTREO ................................ 145 FIGURA 79. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA QUINTA CAMPAÑA DE MUESTREO ................................. 146 FIGURA 80. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE .......................................................................................... 148 FIGURA 81. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ......................................................................................... 149 FIGURA 82. AGEBS CON METALES PESADOS EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA ............................................................................................................................................ 152 FIGURA 83. COLIFORMES TOTALES, BACTERIAS MESOFILICAS Y E. COLI EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ................... 153 FIGURA 84. BACTERIAS MESOFÍLICAS, COLIFORMES TOTALES Y E.COLI EN EL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS .................. 154 FIGURA 85. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE E. COLI EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ...... 156 13 FIGURA 86. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE E. COLI EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ..... 157 FIGURA 87. MAPA DE DISTRIBUCIÓN DE E. COLI EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS Y ESTIAJE ............................................................................................................................ 158 FIGURA 88. LÍNEA METEÓRICA DE LA REPÚBLICA MEXICANA CONTRASTADA CON LOS VALORES DE ISÓTOPOS ESTABLES OBTENIDOS EN EL ÁREA DE ESTUDIO .......................................................................................................................... 159 FIGURA 89. LÍNEA METEÓRICA PARA EL CENTRO DEL PAÍS CONTRASTADA CON LOS VALORES DE ISÓTOPOS ESTABLES OBTENIDOS EN EL ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................................................................................ 160 FIGURA 90. LÍNEA METEÓRICA PARA MICHOACÁN CONTRASTADA CON LOS VALORES DE ISÓTOPOS ESTABLES OBTENIDOS EN EL ÁREA DE ESTUDIO ................ 161 14 INDICE DE TABLAS TABLA 1: FLUJOS DE AGUA SUBTERRÁNEA: ELABORADO A PARTIR DE (ÁVILA-OLIVERA Y GARDUÑO-MONROY, 2007) ....................................................................................... 26TABLA 2: INTERVALO DE PROFUNDIDAD DE LOS POZOS DEL ACUÍFERO MORELIA- QUERÉNDARO (CONAGUA, 2007) ............................................................................... 31 TABLA 3: TIPOS DE ACUÍFEROS (KRESIC, 2007) ......................................................................... 34 TABLA 4: CONSTITUYENTES PRIMARIOS DEL AGUA SUBTERRÁNEA (KRESIC, 2007) ..... 41 TABLA 5: CONSTITUYENTES SECUNDARIOS DEL AGUA SUBTERRÁNEA (KRESIK, 2007) ............................................................................................................................................... 42 TABLA 6. LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES ESTABLECIDOS POR LA NOM-127-SSA1-1994 ............................................................................................................................................... 43 TABLA 7. CONSTITUYENTES PRIMARIOS DEL AGUA SUBTERRÁNEA (HEM, 1989) .......... 49 TABLA 8: CONSTITUYENTES SECUNDARIOS DEL AGUA SUBTERRÁNEA (HEM, 1989) ..... 52 TABLA 9: FECHAS DE LAS CAMPAÑAS DE MUESTREO DE POZOS Y MANANTIALES .......... 55 TABLA 10: PUNTOS DE MUESTREO DE AGUA SUBTERRÁNEA DE LA CIUDAD DE MORELIA, MICHOACÁN .................................................................................................. 57 TABLA 11. ANÁLISIS REALIZADOS A LAS MUESTRAS DE AGUA DE LA CIUDAD DE MORELIA ............................................................................................................................. 59 TABLA 12. CUARTILES Y MOMENTOS DE LA TEMPERATURA DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE .................................................................................. 71 TABLA 13. CUARTILES Y MOMENTOS DEL AGUA SUBTERRÁNEA DE LA TEMPERATURA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ................................................................................. 73 TABLA 14. CUARTILES Y MOMENTOS DEL PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE ............................................................................................... 80 TABLA 15. CUARTILES Y MOMENTOS DEL PH DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS .............................................................................................. 82 TABLA 16. CUARTILES Y MOMENTOS DE LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE. ................................................................................. 89 TABLA 17. CUARTILES Y MOMENTOS DE LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS. ................................................................................ 91 TABLA 18. CUARTILES Y MOMENTOS DEL OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE ESTIAJE .................................................... 99 TABLA 19. CUARTILES Y MOMENTOS DEL OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA SUBTERRÁNEA EN LA TEMPORADA DE LLUVIAS ................................................ 101 TABLA 20. MODELOS DE CONCENTRACIÓN DE MN PARA TRES AÑOS DE MUESTREO 124 TABLA 21. MODELOS DE CONCENTRACIÓN PARA EL ARSÉNICO DEL AGUA SUBTERRÁNEA DE MORELIA, MICHOACÁN ........................................................... 137 TABLA 22. MODELO DE CONCENTRACIÓN DE HIERRO DEL AGUA SUBTERRÁNEA DE LA CIUDAD DE MORELIA ................................................................................................... 147 15 I. INTRODUCCIÓN De acuerdo con la WWPA (2016) se estima que aproximadamente la mitad de la población mundial depende del agua subterránea para consumo humano, lo cual lleva a un gran interés hacia el entendimiento de dicho recurso y su manejo adecuado. De igual forma el agua subterránea es uno de los principales factores en el crecimiento económico y social de México (Salcedo-Sánchez et al., 2017). En México, el agua subterránea es de especial importancia, ya que abastece el 37% (29,500 Mm3 por año), del uso total de agua del país (79,800 Mm3 por año). El agua subterránea es principalmente usada para la agricultura (20,500 Mm3 por año), utilizada para el riego de cultivos en poco más de un tercio del área de riego total del país (acerca de 20 millones de hectáreas). También aproximadamente 75 millones de personas (55 millones en áreas urbanas y 20 millones en áreas rurales) dependen de esta fuente de suministro de agua (7,000 Mm3 por año). Adicionalmente, el 50 % de las industrias que se autoabastecen (que toman agua de ríos, corrientes o acuíferos) usan agua subterránea en sus procesos (1,900 Mm3 por año) (CNA, 2010). Para el caso de Morelia, existen muchos estudios sobre la geología, sin embargo, aún no se cuenta con suficiente información sobre el acuífero de esta subcuenca, siendo los trabajos más significativos los de Garduño-Monroy et al. (2014), Ávila-Olivera y Garduño-Monroy (2007), y algunos informes de la (CONAGUA, 2007) este último haciendo un estudio a nivel regional. De acuerdo con Ávila-Olivera y Garduño-Monroy (2007) existen tres grandes acuíferos en la ciudad de Morelia: 1) Acuífero profundo de flujo intermedio, el cual tiene gran conductividad hidráulica secundaria ya que este se encuentra ubicado dentro de un techo de andesitas muy fracturadas, este acuífero está bajo presión de ignimbritas, es un acuífero confinado y una estimación de la superficie freática que va de los 100 a los 150 metros. 2) Acuífero de flujo local, el cual es somero ya que su profundidad se encuentra desde algunos metros y puede llegar hasta los 80 metros. Se mantiene entre los poros de los depósitos lacustres y fluviolacustres del Mioceno-Plioceno. La superficie freática de este acuífero es capaz de subir y bajar entre los depósitos más permeables según la temporada 16 de lluvia o de estiaje, incluso de su explotación, lo cual lo clasifica en un acuífero de tipo libre o bien funciona como un acuitardo 3) El tercer acuífero abastece a los manantiales más importantes de la ciudad de Morelia, entre los que se encuentran; La Mintzita, los de La Colina y Manantiales. Este acuífero está localizado entre las lavas del vulcanismo tipo semi escudo y podría ser el más vulnerable de los tres debido a la estructura de las rocas que lo almacenan. La elaboración de mapas de la superficie freática del sistema acuífero de la ciudad de Morelia, se ha podido llevar a cabo con datos proporcionados por el OOAPAS (Organismo Operador de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento de Morelia) entre los cuales están la profundidad del nivel freático y los valores de temperatura, con dicha información, Garduño-Monroy et al. (2014) han realizado interpolaciones del nivel freático con la finalidad de observar las líneas de flujo, sin embargo, por la falta de datos geoquímicos, solo se ha podido conjeturar un flujo generalizado de los acuíferos de la ciudad de Morelia (figura 1). Figura.1 Mapa de flujo subterráneo en la ciudad de Morelia (Garduño-Monroy et al., 2014) 17 Garduño-Monroy et al. (2014) han encontrado también abatimientos que van de pocas decenas hasta más de 150 metros y a partir de este y otros datos de problemas de subsidencia en la subcuenca de la ciudad de Morelia, consideran que, debido a la intensa extracción de agua, al sistema acuífero le es imposible recargarse en la temporada de lluvia, es decir, se encuentra sobreexplotado. Un estudio de la CONAGUA (2007), revela que existe un déficit de 3, 328, 771 m3 anuales en el sistema acuífero de Morelia- Queréndaro. La fuerte dinámica demográfica y la presión que esta ha generado en la urbanización de nuevos espacios en la periferia de la ciudad de Morelia, desde la década de los ochenta, reflejan las debilidades de los planes de desarrollo urbano, los cuales no han sido capaces de frenar la expansión de la ciudad. Situación acorde a las estimaciones demográficas, continuará durante los próximos 20 años (Hernández y Vieyra, 2010). Esta dinámica demográfica ha sido un factor que detona el déficit anual de agua en los acuíferosde Morelia. En este trabajo se intentará conocer la dinámica de los acuíferos que abastecen a la ciudad de Morelia, mediante el análisis de algunas características geoquímicas, fisicoquímicas, isotópicas, anionicas y de elementos mayores y menores, con las cuales se tendrá mayor información sobre el agua subterránea y los flujos de esta. Con esta información se tendrá un panorama más amplio sobre el tema, y la información puede ser utilizada para la toma de decisiones. 18 II. OBJETIVOS II.I Objetivo general y particulares 1) Conocer la dinámica del sistema acuífero que abastece a la ciudad de Morelia, Michoacán ● Corroborar la existencia de tres grandes acuíferos que abastecen la ciudad de Morelia ● Identificar las principales zonas de recarga del sistema acuífero que abastece a la ciudad de Morelia ● Caracterizar geoquímicamente el agua de la ciudad. ● Identificar si existe contaminación por metales pesados en el sistema acuífero que abastece a la ciudad de Morelia. ● Identificar si existe contaminación por E.Coli en el sistema acuífero 19 III. ÁREA DE ESTUDIO III.I Localización geográfica El área de estudio es la ciudad de Morelia, capital del estado de Michoacán, el cual colinda al norte con Jalisco, Guanajuato y Querétaro; al este con Querétaro, México y Guerrero; al sur con Guerrero y el océano Pacífico; y al oeste con el océano Pacífico, Colima y Jalisco (Figura 2). La localización del estado se encuentra al norte 20º 24’; al sur 17055’ latitud norte, al este 100º04’; al Oeste 103º 44’de longitud Oeste (INEGI, 2011). Figura 2: Localización geográfica de la ciudad de Morelia Morelia se localiza entre los paralelos 19°52’ y 19°26’ de latitud norte (figura 2); los meridianos 101°02’ y 101°31’de longitud oeste; altitud entre 1,500 y 3,000 metros. La ciudad colinda al norte con los municipios de Huaniqueo, Chucándiro, Copándaro y Tarímbaro; al este con los municipios de Tarímbaro, Charo, Tzitzio y Madero; al sur con los municipios, Acuitzio, Pátzcuaro y Huiramba; al oeste con los municipios de Huiramba, Lagunillas, Tzintzuntzan, Quiroga, Coeneo y Huaniqueo. La ciudad ocupa el 20 2.04% de la superficie del estado. Cuenta con 207 localidades y una población total de 784 776 habitantes (INEGI, 2015). III.II Clima Existen varios tipos de clima en el Estado de Michoacán (Figura 3), entre los cuatro principales de acuerdo con la clasificación de Köppen se encuentran; al suroeste de la ciudad el (Aw) Tropical lluvioso con lluvias predominantes en verano, en la depresión del Río Tepalcatepec se encuentra el clima (Bs) seco estepario, al norte el (Cw) templado con lluvias en verano y en las partes más altas del Sistema Volcánico Transversal el (Cf) templado con lluvias todo el año (Antaramián, 2012). Figura 3: Tipos de clima en el Estado de Michoacán de Ocampo La amplitud altitudinal de 2º28´ que tiene Michoacán respecto al sur del trópico de cáncer influye poco en la variación climática, sin embargo, la variación altitudinal es la que 21 genera los diferentes tipos de clima en el estado, ya que la variación va desde el nivel del mar hasta el punto más alto (volcán de Tancítaro) a 3 840 metros, Morelia se encuentra a una altura de entre 1980 y 2100 de acuerdo con Google earth. La época de estiaje de la zona se presenta en el periodo de octubre a mayo, mientras que la temporada de lluvias se presenta de junio a septiembre, con valores máximos de precipitación en el mes de julio (CONAGUA, 2007), la precipitación media anual es de 741 mm (INEGI, 2011). Las temperaturas más altas se presentan de abril a septiembre, el promedio de temperatura anual para Morelia es de 18.7 (INEGI, 2011). Los vientos dominantes provienen del suroeste y del noroeste, con variables en julio, agosto y octubre, con intensidad de 2 a 14.5 km por hora. (CONAGUA, 2007). De acuerdo con el régimen térmico para Michoacán se conocen tres zonas generales 1) Tropical en altitudes menores a 1300 metros 2) Templada subtropical de 1300 a 1800 metros y 3) Templada, mayor a 1800 metros (Huaruntunián, 2012). III.III Hidrología En el Estado de Michoacán se encuentran dos de las tres cuencas hidrológicas húmedas más importantes del país: el sistema fluvial Lerma-Chapala-Santiago y el río Balsas, áreas que sustentan una alta densidad de población humana. (Israde-Alcántara, 2005).La cuenca Lerma-Chapala-Santiago es de peculiar importancia, pues esta es drenada por el segundo río más largo del país, solo superándolo el Río Bravo (Tamayo, 1946). A causa de la sobreexplotación de los acuíferos y a la contaminación, la cuenca Lerma- Chapala-Santiago se encuentra en crisis, ya que presenta escasez de agua. (Schoendube, 2005). La ciudad de Morelia se localiza en una sub-cuenca-fluvio-lacustre comprendida dentro de la cuenca del lago de Cuitzeo (Garduño-Monroy, 2014), la cual es parte de la región hidrológica número 12 (RH12), conocida como Lerma-Chapala (CONAGUA, 2007). En la figura 4 se puede observar la ubicación de la ciudad de Morelia dentro de la cuenca del lago de Cuitzeo, sus dos principales ríos, y el desemboque del río grande al lago de Cuitzeo. 22 Figura 4. Ubicación de la ciudad de Morelia dentro de la cuenca del lago de Cuitzeo (Israde-Alcántara et al., 2010). El Río Grande, el Río Chiquito y el Río La Hoya o Arroyo de Tierras son los tres ríos que constituyen la red hidrográfica de la ciudad de Morelia. El Río Grande nace por la unión de varios arroyos de la zona montañosa al sur de la ciudad, su curso se mantiene suroeste- noreste (CONAGUA, 2007). La escorrentía del Río Chiquito y La Hoya o Arroyo de Tierras nacen en la Sierra de Mil Cumbres, corren sureste-noreste y se unen al Río Grande después de recorrer la zona urbana (Arreygue-Rocha et al., 2004). Entre las principales corrientes de agua perennes se encuentran el Río Grande, Tupataro, El Tejocote y Los Sauces, entre las corrientes intermitentes del municipio se pueden encontrar las corrientes; Río Chiquito, Santa Inés, Los Huiramos, El Tecolote, Los pirules, San José, El Guayabito, Loma larga, La Higuera, Jaripeo, La joya, La Tinaja y San Andrés. Los cuerpos de agua perennes son: El Padre, Amando, Loma Caliente, Cointzio, El Bañito, La Mintzita, Los Venares y Umécuaro. (INEGI, 2009). Los arroyos más conocidos en la ciudad de Morelia son La Zarza, La Pitaya, su presa más importante es la de Cointzio y otras más pequeñas como Laja Caliente y La Mintzita. 23 III.IV Suelos Debido a la variada riqueza de aspectos físicos, biológicos, geológicos y de relieve de Michoacán, se han desarrollado en el estado 14 de las 18 unidades de suelo reportadas para la República Mexicana (Ortiz y García, 1993). De las cuales siete son las más importantes por la superficie que ocupan (leptosol, regosol, luvisol, acrisol, andosol, vertisol, phaozem) y los restantes son cambisol, fluvisol, planosol, gleysol, solonchack, castañozem e histosol se presentan en menor proporción (González et al., 2005). En el municipio de Morelia, se presentan 7 grupos de suelos, los cuales son: andosol, leptosol, luvisol, phaozem, planosol, unbrisol, y vertisol. En la figura 5 se puede observarse la distribución espacial de estas unidades de suelo en Morelia, así como la zona urbana. Figura 5: Grupos de suelos en el municipio de Morelia 24 III.V Geología local Existen diferentes trabajos que han descrito la Geología de Morelia, se ha considerado que los descritos por Garduño-Monroy (2014), sintetiza lo más importante para un estudio de Geohidrologia, dividiendo en cinco siguientes unidades geológicas. 1.- Andesitas de Mil-Cumbres del Mioceno medio-superior (>19 Ma.) Esta unidad se encuentra aflorando en la cañada del Río Chiquito al sureste de la ciudad y se caracterizadapor un paquete de lavas andesíticas gris-verdosas intensamente alteradas y fracturadas con presencia de ventilas de calcita o calcedonia. Se les asigna un espesor superior a 200 metros (Israde-Alcántara y Garduño-Monroy, 2005). Los flujos piroclásticos blancos y niveles soldados color vino sobreyacen las andesitas, en la zona de Ocolusen se observan intercalaciones con brechas y productos piroclásticos alterados de color rojo-amarillo. 2.- Flujos Piroclásticos Ignimbriticos del Mioceno (cantera de Morelia) (19Ma) A los productos piroclásticos de composición riolítica generalmente de color rosa se les llama cantera, estos productos son ricos en líticos de andesitas, dacitas, ignimbritas y pómez. Esta unidad tiene un espesor de 200 metros, esta roca piroclástica se denomina ignimbrita, se puede dividir en varios horizontes (Israde-Alcántara y Garduño-Monroy, 2005). Sus mejores exposiciones se encuentran en (figura 6) edificio volcánico de la caldera de Atecuaro, la zona del club campestre de Morelia, escarpe de la falla La Paloma, Loma de Santa María y Tecnológico de Monterrey (Garduño-Monroy, 2014). 3.- Complejo Volcánico Miocénico del cerro Punhuato Este complejo es una secuencia de rocas constituida por derrames de lava y brechas andesíticas y dacíticas, a veces soldadas ya que su estructura y su morfología está asociada a un complejo de domos. Dicho complejo de domos presenta una estructura de herradura abierta hacia el oeste, el material acumulado después de la destrucción del cono forma un abanico al oriente de la ciudad, que evidencia una explosión lateral, la edad de la unidad está ubicada en el Mioceno (Israde-Alcántara, 1995). Estos domos están severamente afectados por fallas normales, algunas de ellas con evidencias de cortar a suelos recientes. 4.- Secuencia Fluvio-Lacustre del Mioceno-Plioceno 25 Esta secuencia aflora en la parte sur y oriente de Morelia, caracterizada por limos y arcillas, cuyo espesor es de 60 metros y presenta basculamiento de 5° grados hacia el sur. En la colonia “La Huerta” ubicada al suroeste de la ciudad, la secuencia se compone de cenizas volcánicas con matriz arcillosa, alternada con niveles arcillo-limosos. En el libramiento norte y altura del Río Grande se presentan conglomerados y niveles de arenas y limos afectados por la falla de “La Central Camionera”, una de las más importantes de la ciudad de dirección WSW_ENE y que se encuentra en el centro de la ciudad. En la zona industrial, la cual se encuentra al noreste de Morelia, la secuencia fluvio-lacustre está caracterizada por arcillas y limos cafés y cenizas blancas que sobreyacen a las brechas y lavas del Punhuato. Es allí donde esa secuencia presenta su máxima expresión (Israde-Alcántara, 1995). 5.- Secuencia volcánica pleistocénica-holocénica del corredor Tarasco (<3Ma) Esta secuencia corresponde a los productos del volcanismo monogenético del CVTM y es la unidad volcánica más reciente. Está conformada por lavas andesíticas y eventualmente andesítico-basálticas que provienen de los volcanes El Quinceo, Las Tetillas, el Cerro del Águila. El volcán Las Tetillas es más joven que El Quinceo y ambos son de tipo semi-escudo (Garduño et al., 2014). Figura 6: Columna estratigráfica en la ciudad de Morelia, (Garduño-Monroy et al., 2014). 26 III.VI Caracterización geohidrológica de la ciudad de Morelia La CONAGUA (2007) identificó tres acuíferos en la ciudad de Morelia, sin embargo, Ávila-Olivera y Garduño-Monroy (2007) hacen un análisis más amplio sobre la geohidrología de dichos acuíferos, en el cual también encontraron tres acuíferos, uno profundo, uno somero y otro alojado en los volcanes de semi-escudo (tabla 1). Acuífero 1 Acuífero 2 Acuífero 3 Tipo de Acuífero Profundo Somero Libre Flujo Intermedio Local Intermedio Geología Techo de andesitas fracturadas, bajo presión de ignimbritas Depósitos lacustres y fluviolacustres del Mioceno-Plioceno Ignimbritas y andesitas Tipo Confinado Libre Libre Superficie freática (profundidad) 100 y 150 m Hasta 80 m aproximadamente Origen Quinceo Da lugar a Manantial la Mintzita, La colina y Manantiales. Tabla 1: Flujos de agua subterránea: Elaborado a partir de (Ávila-Olivera y Garduño-Monroy, 2007) III.VI.I Explotación de acuíferos El agua subterránea es generalmente de buena calidad, requiere de menos tratamiento, por lo cual está creciendo su explotación, comparada con el agua superficial para el abasto de agua para tomar (Marinov et al., 2017). De acuerdo con (CNA, 2010) el número de acuíferos sobreexplotados ha incrementado de 32 en 1975 a 36 en 1981, 80 en 1985, 97 en 2011, y 101 en 2008, los cuales están localizados en el centro, norte y noroeste de México, una región semi-árida y árida, la cual posee el 31% del agua total disponible en el país, pero concentra el 77% de la población total de México, incluyendo los principales centros de población. En el caso de la ciudad de Morelia, la mayor explotación del sistema acuífero se presenta en el área norte y noreste de la ciudad de Morelia, en particular en los sectores Nueva España, República Norte y Revolución Norte, lugar donde se instalaron los primeros 27 pozos. Los niveles freáticos en estas colonias a lo largo de los últimos 17 años llegan a un abatimiento de hasta 100 metros. (Garduño et al., 2014). Si el bombeo es excesivo puede bajar el nivel freatico (water table), tanto que los pozos no podrían suministrar más agua (Marinov, Marinov, y Diminescu, 2017). Es importante implementar extracción sustentable y condiciones de operación, para los pozos localizados en la zona urbana (Salcedo-Sánchez et al., 2016). Por el diseño de la red de pozos, la parte norte de la ciudad estaría explotando los tres acuíferos, mientras que en la parte sur se estaría explotando a los acuíferos de la secuencia lacustre y el acuífero profundo en las ignimbritas y andesitas (Ávila-Olivera y Garduño- Monroy, 2007). En una escala mayor, el déficit de agua del acuífero Morelia-Queréndaro según la CONAGUA (2007) es de -3.328771 hm3 anuales. La dinámica de explotación y no recarga en el área norte y noreste de la ciudad se acentúa debido a los diseños de pozos (lainer ranurado a todo lo largo del pozo), generando los grandes abatimientos observados desde 1999, los cuales son uno de los responsables de los Procesos de Subsidencia Creep Falla (PSCF) que vienen afectando la ciudad de Morelia desde 1983 (Garduño-Monroy et al., 2014). III.VI.II Flujo subterráneo Por medio de mediciones del nivel freático y valores de temperatura Garduño et al. (2014) realizaron una interpolación del nivel freático en metros sobre el nivel de mar para encontrar las líneas de flujo, lo cual por falta de datos geoquímicos solo se pudo conjeturar (figura 1); sin embargo, con base a la geología y datos piezométricos se pudieron hacer varias consideraciones. Por la geología del subsuelo y los datos piezométricos se puede afirmar que; 1) El acuífero formado por lavas del vulcanismo monogenético, tiene un flujo que comienza en el sector noroeste (Quinceo-Las Tetillas) y da lugar al surgimiento de agua en Manantiales y La Colina. 2) Los flujos del acuífero somero provenientes del cerro El Águila, estarían asociados con el manantial de La Mintzita y 3) El acuífero profundo, localizados en andesitas, tiene un flujo que comienza en el sur o suroeste, este acuífero se mezcla con el de la secuencia lacustre, debido al diseño de los pozos, ya que tiene tubos ranurados a lo largo de sus columnas (de 10 a 200 metros). En este acuífero la falla geológica La Paloma lejos de ser una barrera para la recarga es una aportadora de flujo subterráneo (Garduño- 28 Monroy et al., 2014). La dirección principal del flujo subterráneo va desde el Oeste y Sur de la ciudad hacia el Noreste (Garduño-Monroy et al., 2014) (figura 1). III.VI.IIIRecarga de los principales acuíferos locales El principal eje de drenaje que sigue el flujo subterráneo de la ciudad de Morelia tiene dirección SO-NE lo cual puede apreciarse en la figura 7. Las flechas oscuras son de la recarga proveniente del sur de Morelia y las más claras del Cerro del Quinceo-Las Tetillas. Cabe resaltar que los abatimientos registrados en ocho años ponen en claro la falta de equilibrio entre recarga y explotación. Figura 7: Flujo subterráneo de SO a NE en la ciudad de Morelia (Garduño-Monroy et al., 2014). La recarga de agua subterránea más importante esta al sur de la ciudad, en donde se encuentran la caldera de Atecuaro y las subcuencas de los ríos Grande y Chiquito. Otro flujo de recarga lo podemos encontrar en las lavas de El Quinceo-Las Tetillas y el C. del Águila. 29 Debido a la dirección de flujo subterráneo de agua de SO a NE, es posible afirmar que el área de descarga del sistema acuífero se encuentra al NE es decir hacia el Lago de Cuitzeo (Garduño-Monroy et al., 2014). III.VI.IV Caracterización hidráulica del acuífero Morelia-Queréndaro Se localizan 963 pozos y 23 manantiales en el acuífero Morelia-Queréndaro (figura 8), el 52% de estos pozos pudo ser sondeado por la CONAGUA (2007) y con ello se conoce la profundidad del nivel estático (41.46%) y/o profundidad del nivel dinámico. Figura 8: Ubicación de los pozos en el acuífero Morelia-Queréndaro, (CONAGUA, 2007) 30 III.VI.V Piezometría del acuífero Morelia-Queréndaro En el acuífero Morelia-Queréndaro existen 88 pozos con una profundidad igual o menor a 10 metros, existen 135 pozos que tienen una profundidad de 10 a 25 metros, 54 pozos tienen una profundidad de los 20 a los 40 metros, 32 pozos que tienen una profundidad de los 30 a los 55 metros, 44 pozos que tienen una profundidad de 50 a 100 metros y, 29 pozos que reportan profundidades mayores a 100 metros, sin rebasar los 160. Los pozos de mayor profundidad son 4, sus rangos oscilan de los 167 a los 214 metros (CONAGUA, 2007). Figura 9. Las curvas de igual elevación del nivel estático en metros del acuífero Morelia-Queréndaro (CONAGUA, 2007) La profundidad de los pozos a alto riesgo de contaminación va de los 30 a los 200 metros, es decir que los pozos más profundos tienen una mayor habilidad de filtrar contaminantes mediante diferentes capas de suelo, aunque, aun así, la mayoría de los pozos presenta contaminación microbiana (Elangovan et al., 2018). Estos sistemas subterráneos 31 superficiales particularmente en regiones semi-áridas con bajas tazas de recarga, so generalmente más vulnerables que los sistemas profundos para dispersar los contaminantes (Esteller et al., 2012) y (Lapworth et al., 2017). Las curvas de elevación del nivel estático aparecen en la figura 9 y Tabla 2 Profundidad de los pozos Rango de profundidad (metros) Cantidad de pozos 0-10 88 10-25 135 25-40 54 40-55 32 50-100 44 100-160 29 160-214 4 Tabla 2: Intervalo de profundidad de los pozos del acuífero Morelia- Queréndaro (CONAGUA, 2007) III.VI.V Pruebas de bombeo en el acuífero Morelia-Queréndaro Uno de los aspectos fundamentales en las investigaciones relacionadas con los recursos de agua subterránea, es la determinación de las características hidráulicas del medio por el que se desplaza el agua subterránea, la CONAGUA (2007) caracterizó hidráulica e hidrológicamente el acuífero Morelia-Queréndaro mediante siete pruebas de bombeo en el acuífero, la ubicación de los pozos donde se llevaron a cabo las pruebas, puede observarse en la figura 10. 32 Figura 10. Localización de aprovechamientos con prueba de bombeo (CONAGUA, 2007) En el estudio de la CONAGUA se concluye que el acuífero Morelia-Queréndaro corresponde a uno de tipo libre, lo cual significa que la superficie del agua subterránea se encuentra en equilibrio con la atmósfera. Los resultados muestran que los valores de T (prueba de abatimiento) varían de 1.900 x10-3 a 0.083 x10-3 m2/s y de T (prueba de recuperación) varían de 3.42 x10-3 a 0.80 x10-3 m2/s, en tanto que para K se obtuvieron valores que oscilan entre 0.10 y 3.99 m/d en las pruebas de abatimiento. En el acuífero no se identificaron pozos brotantes, donde la presión a la que está sometida el agua subterránea sea mayor que la atmosférica, por consiguiente, la elevación del agua subterránea puede llegar a rebasar la superficie del terreno. La distribución de las unidades geológicas permitió definir un marco de referencia que controla el flujo del agua subterránea en el acuífero Morelia-Queréndaro. Con base en la información disponible de la interpretación geológica, se definió que los medios poroso y fracturado conforman un sistema acuífero en la zona. 33 IV MARCO TEÓRICO IV.I Sistemas de flujo La necesidad de información para llevar a cabo modelos sobre el comportamiento del agua subterránea, llevó a varios investigadores a realizar diversos estudios, entre los que se encuentran Plotinkov y Bogolov (1958) quienes comenzaron a hacer distinciones entre dos zonas subterráneas que poseían características distintas, en la primera zona existían fluctuaciones en su nivel de agua y se sometía a la variación estacional, esta zona de oscilación fue llamada “Control de reservas de agua subterránea”. La segunda zona estaría situada por debajo de la primera e incluye el agua existente debajo de la zona de oscilación a la cual se le llamaría “Reservas seculares”. Posteriormente Norvatov y Popov (1961) reconocen tres zonas verticales pronunciadas del agua subterránea, la zona superior, cuya zonalidad coincide con los cinturones climáticos. La zona media, cuyo flujo estaría sujeto al menor cambio climático y también sería afectada por la zonalidad, los límites inferiores de los grandes ríos son el límite inferior de esta zona. Y la zona inferior geográficamente azonal, la cual estaba tendida bajo la base de los grandes sistemas de corrientes. Sin embargo, Toth (1963) integra el conocimiento obtenido anteriormente y hace una clasificación de tres sistemas de flujo de agua subterránea que pueden existir en una cuenca, los cuales son; local, intermedio y regional. Un sistema de flujo local se caracteriza por tener un área de recarga situada en una altura topográfica, y un área de descarga situada en una depresión topográfica. Se encuentra cuando existe un relieve pronunciado y es por ello que el origen del agua de diferentes puntos en la cuenca no necesariamente está relacionado una con otra. Este sistema es el más afectado por la recarga y descarga estacional. En un sistema de flujo intermedio de agua subterránea se pueden identificar varios flujos locales, ya que, en este sistema, al tener una extensión territorial más grande se pueden encontrar varias elevaciones y depresiones topográficas que respectivamente son el área de recarga y descarga de los flujos locales. El Sistema regional de agua subterránea, es el flujo más profundo de una cuenca, entre más incrementa la profundidad del flujo, más lento será el movimiento del agua, y un movimiento lento resulta en una mineralización más alta del agua subterránea. 34 IV.II Sistemas de acuíferos El flujo de agua subterránea entre las áreas de recarga y descarga de un acuífero pueden durar generalmente desde pocos meses, hasta años, milenios o más, dependiendo de la geometría del acuífero (tabla 3), características del promedio del tamaño de los poros, e interacciones con acuitardos y acuíferos adyacentes (Kresic, 2007). Diferencias Acuífero Acuitardo Acuicludo Es una formación geológica o un grupo de formaciones geológicas hidráulicamente conectadas, que almacena y transmite cantidades significativas de agua subterránea. Está estrechamente relacionado con el acuífero, el cual almacena agua y es capaz de transmitirla, pero